阅读说明：本技术 一种变电站对时故障定位方法 (Time synchronization fault positioning method for transformer substation ) 是由 周开运 童大中 鲁水林 王博文 吴宏刚 李民 刘志军 于 2021-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种变电站对时故障定位方法。为了克服现有技术仅能判断变电站时间是否同步,无法确定具体的故障位置或故障原因的问题；本发明包括以下步骤：S1：构建变电站对时系统,对时系统包括依次通信连接的卫星、时钟源、交换机和若干二次设备；S2：变电站二次设备获取卫星时间,进行时间同步；S3：二次设备判断时间同步是否成功,若是,则时间同步结束,若否,则依次分析时间同步过程的各个环节,判断故障位置。本发明依次对时间同步的各个环节进行判断,逐步缩小对时故障的范围,确定具体的故障位置,提高之后的对时故障消缺效率。(The invention discloses a method for positioning time synchronization faults of a transformer substation. The method aims to solve the problems that the prior art can only judge whether the time of the transformer substation is synchronous and cannot determine the specific fault position or fault reason; the invention comprises the following steps: s1: constructing a substation time setting system, wherein the time setting system comprises a satellite, a clock source, a switch and a plurality of secondary devices which are sequentially in communication connection; s2: the secondary equipment of the transformer substation acquires satellite time and performs time synchronization; s3: and the secondary equipment judges whether the time synchronization is successful, if so, the time synchronization is finished, and if not, all links in the time synchronization process are analyzed in sequence to judge the fault position. The invention judges each link of time synchronization in turn, gradually reduces the range of time synchronization faults, determines specific fault positions and improves the subsequent time synchronization fault elimination efficiency.)

一种变电站对时故障定位方法

技术领域

本发明涉及一种变电站对时消缺领域，尤其涉及一种变电站对时故障定位方法。

背景技术

电网系统是时间相关的系统，对于电网的运行和事故系统性分析需要有断路器、保护装置动作，各种事件发生的时间序列，而提供时间序列的变电站对时系统是必不可少的，每座变电站均配置了变电站对时系统。在智能变电站中，对变电站对时系统的要求对时精度小于1us，对时系统的重要性也愈加突出。当合并单元级联时，各个合并单元接收相同时间同步装置的对时信号，对时系统异常将造成合并单元同步异常告警的紧急缺陷。而对于线路纵联差动保护和母线差动保护来说，若某一个合并单元对时异常，甚至有可能导致保护误动作。

当前，在对变电站对时系统故障消缺时，因为没有专用的对时系统校验工具和标准的检验方法，要验证同步时钟源是否故障，除了看装置本身有无告警外，只能通过万用表测量同步时钟装置输出的对时信号电压、频率等，来初步判断同步时钟源是否正常。但这种方法局限性较大，即使测出的对时信号电压和频率正常，也不能排除同步时钟源故障的可能性，且这种方法只能测量电信号，不能应用于测量光B码对时信号。对于对时通道回路或二次设备对是接收模块类故障，检修人员只能通过不断的更换对时输入接线来间接定位故障点。而当同步时钟源本身或者其接收天线故障时，检修人员没有相应备件或替换装置，暂时无法处理。

例如，一种在中国专利文献上公开的“变电站时间系统同步异常的判断方法和系统”，其公告号CN102946145B，包括如下步骤：获取变电站时间系统的SOE记录，读取SOE记录中的记录时间；获取调度自动化系统中SOE记录的接收时间；对比所述记录时间和接收时间，判断是否发生同步异常；若发生所述同步异常，则发送报警信息。对应地本发明还公开一种变电站时间系统同步异常的判断系统。该方案仅能判断变电站时间是否同步，无法判断确定具体的故障位置或故障原因。

发明内容

本发明主要解决现有技术仅能判断变电站时间是否同步，无法确定具体的故障位置或故障原因的问题；提供一种变电站对时故障定位方法，准确定位对时故障的位置与原因。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种变电站对时故障定位方法，包括以下步骤：

S1：构建变电站对时系统，对时系统包括依次通信连接的卫星、时钟源、交换机和若干二次设备；

S2：变电站二次设备获取卫星时间，进行时间同步；

S3：二次设备判断时间同步是否成功，若是，则时间同步结束，若否，则依次分析时间同步过程的各个环节，判断故障位置。

通过对时间同步过程的各个环节进行分析，能够定位到具体的故障位置，分析具体的故障原因，便于对时故障的消缺，提高对时消缺的效率。

作为优选，所述的步骤S2包括以下步骤：

S21：时钟源获取卫星时间，并将获取的卫星时间传递到交换机中；

S22：交换机根据二次设备的种类，通过适配的通信对时方式形成不同的对时回路，通过不同对时回路完成对时。

构建完整的对时系统，获取卫星时间作为变电站二次设备的同步时间。卫星为GPS或北斗。

作为优选，所述的通信对时方式包括脉冲对时方式、电光对时方式和NTP网络对时方式。二次设备不同类型存在不同对时方式。

作为优选，所述的步骤S3中对时间同步过程的各个环节分析依次包括二次设备接收故障判断、交换机和二次设备端口故障判断、交换机与二次设备之间的对时回路故障判断。依次对各个环节进行分析判断，逐步缩小对时故障范围，获得具体的故障位置，提高之后的对时故障消缺效率。

作为优选，所述的步骤S3包括以下步骤：

S31：二次设备判断是否接收到交换机下发的时间同步信号，并反馈给交换机；若是，则判断无故障，结束，若否，则进入步骤S32；

S32：交换机根据反馈判断是否所有二次设备均没有接收到时间同步信号；若是，则进入步骤S33，若否，则判定无法接收时间同步信号的二次设备的接收端口故障，结束；

若交换机没有收到二次设备的反馈，则判断该对时回路故障，结束；

S33：交换机判断是否接收到时钟源发送的卫星时间，并发送反馈给时钟源；若是，则时钟发送正常，交换机端口正常，若否，则进入步骤S34；

S34：时钟源判断是否接收到交换机端口的反馈；若是，则判断交换机接收端口故障，若否，则判断时钟源与交换机之间的通信线路故障。

依次对各个环节进行判断，逐步缩小对时故障的范围，确定具体的故障位置，提高之后的对时故障消缺效率。

作为优选，所述的步骤S3中还包括时钟源故障的判断。判断同步时间的来源是否存在问题。

作为优选，所述的时钟源故障判断采用时钟检测工具，通过检测输出的电压、频率判断时钟源是否故障。通过时钟检测工具例如万用表通过电压、频率判断时钟源是否故障，检测方式简单。

作为优选，所述的时钟源故障判断包括以下步骤：

二次设备将自身时间更新为同步时间后，断开与交换机的通信，开启二次设备的自定时；

间隔时间T，二次设备再次获取时间源的同步时间，对比获取的同步时间与自定时时间；

判断获取的同步时间与自定时时间的偏差，若偏差在额定阈值范围内，则结束，若偏差在额定阈值范围外，则判断时钟源故障，将故障反馈给交换机；

交换机判断收到的故障反馈总数，若交换机收到的故障反馈总数大于二次设备总数的一半，则判断时钟源故障，进行告警。

判断变电站同步的时间是否存在偏差，保证同步的时间正确。

本发明的有益效果是：

1. 依次对时间同步的各个环节进行判断，逐步缩小对时故障的范围，确定具体的故障位置，提高之后的对时故障消缺效率。

2.对时钟源进行故障判断，判断变电站同步的时间是否存在偏差，保证同步的时间正确。

附图说明

图1是本发明的一种变电站对时故障定位方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例的一种变电站对时故障定位方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：构建变电站对时系统，对时系统包括依次通信连接的卫星、时钟源、交换机和若干二次设备。

构建完整的对时系统，获取卫星时间作为变电站二次设备的同步时间。

在本实施例中，卫星为GPS或北斗，同步的时间为GPS时钟源或北斗时钟源。

S2：变电站二次设备获取卫星时间，进行时间同步。

S21：时钟源获取卫星时间，并将获取的卫星时间传递到交换机中；

S22：交换机根据二次设备的种类，通过适配的通信对时方式形成不同的对时回路，通过不同对时回路完成对时。

通信对时方式包括脉冲对时方式、电光对时方式和NTP网络对时方式。

二次设备不同类型存在不同对时方式。

S3：二次设备判断时间同步是否成功，若是，则时间同步结束，若否，则依次分析时间同步过程的各个环节，判断故障位置。

对时间同步过程的各个环节分析依次包括二次设备接收故障判断、交换机和二次设备端口故障判断、交换机与二次设备之间的对时回路故障判断。

S31：二次设备判断是否接收到交换机下发的时间同步信号，并反馈给交换机；若是，则判断无故障，结束，若否，则进入步骤S32。

S32：交换机根据反馈判断是否所有二次设备均没有接收到时间同步信号；若是，则进入步骤S33，若否，则判定无法接收时间同步信号的二次设备的接收端口故障，结束。

若交换机没有收到二次设备的反馈，则判断该对时回路故障，结束。

S33：交换机判断是否接收到时钟源发送的卫星时间，并发送反馈给时钟源；若是，则时钟发送正常，交换机端口正常，若否，则进入步骤S34。

S34：时钟源判断是否接收到交换机端口的反馈；若是，则判断交换机接收端口故障，若否，则判断时钟源与交换机之间的通信线路故障。

依次对时间同步过程的各个环节进行判断，逐步缩小对时故障的范围，确定具体的故障位置，提高之后的对时故障消缺效率。

还包括时钟源故障的判断。判断同步时间的来源是否存在问题。

时钟源故障判断包括以下步骤：

二次设备将自身时间更新为同步时间后，断开与交换机的通信，开启二次设备的自定时；

间隔时间T，二次设备再次获取时间源的同步时间，对比获取的同步时间与自定时时间；

判断获取的同步时间与自定时时间的偏差，若偏差在额定阈值范围内，则结束，若偏差在额定阈值范围外，则判断时钟源故障，将故障反馈给交换机；

交换机判断收到的故障反馈总数，若交换机收到的故障反馈总数大于二次设备总数的一半，则判断时钟源故障，进行告警。

判断变电站同步的时间是否存在偏差，保证同步的时间正确。

在本实施例中的时钟源故障判断还可以采用时钟检测工具，通过检测输出的电压、频率判断时钟源是否故障。通过时钟检测工具例如万用表通过电压、频率判断时钟源是否故障，检测方式简单。

本实施例的方案依次对时间同步的各个环节进行判断，逐步缩小对时故障的范围，确定具体的故障位置，提高之后的对时故障消缺效率。对时钟源进行故障判断，判断变电站同步的时间是否存在偏差，保证同步的时间正确。

应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。